Page 188 - 《精细化工》2023年第2期

·410· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

基二乙氧基硅烷采用酸性水解缩聚法合成含有不饱 由图 3a 可见，原棉织物纤维表面较光滑平整，
和双键及硅醇键的硅氧烷低聚物 [25-26] 。 且表面无多余附着物。由图 3b 可见，无硅氧烷低聚
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2.1.2 硅氧烷低聚物的 HNMR 分析 物光接枝泡沫染色棉织物表面观察到固着疏水性染
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图 2 为硅氧烷低聚物的 HNMR 谱图。 料颗粒。由图 3c 可见，加入硅氧烷低聚物的未光固

化染色棉织物表面有少量染料颗粒被一层薄薄的泡
沫膜包裹着固着在棉织物表面。由图 3d 可见，加入
硅氧烷低聚物光固化后，发现硅氧烷低聚物形成的
较明显的膜将染料包裹固着在纤维表面。这说明含
有硅氧烷低聚物的泡沫染色体系在紫外光照和加热
的条件下硅氧烷低聚物上的不饱和双键和硅醇分别
发生了不同程度的交联反应。
2.3 染色棉织物 FTIR 分析
图 4 为染色前后棉织物的 FTIR 谱图。

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图 2 硅氧烷低聚物的 HNMR 谱图
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Fig. 2 HNMR spectrum of siloxane oligomer

由图 2 可知，δ=0.04~0.25 处的化学位移为—Si—
CH 3 上的质子信号峰，δ=1.23~1.29 和 δ=3.69~3.78
处的化学位移分别为未水解完全的—Si—O—CH 2 —
CH 3 中甲基和亚甲基上的质子峰，δ=7.34~7.63 处的
化学位移为—Si—Ph 上的质子峰，δ=7.26 为溶剂
CDCl 3 上的质子峰，δ=5.80~6.10 处的化学位移为—
Si—CH==CH 2 上的质子峰，δ=2.61 处的化学位移为
—Si—OH 上的质子峰。因此，产物中含有不饱和双
图 4 染色前后棉织物的 FTIR 谱图
键和硅醇键。
Fig. 4 FTIR spectra of cotton fabric before and after dyeing
2.1.3 硅氧烷低聚物的 GPC 和特性黏度分析
硅氧烷低聚物的 GPC 和乌式黏度计测试可知， 由图 4 可见，光固化泡沫染色棉织物 FTIR 在
本文合成的硅氧烷低聚物主产物的数均相对分子质 –1
1000~1136 cm 处吸收峰透过率明显增强，说明存
量为 2257，相对分子质量分布指数为 1.23，特性黏 在 Si—O—Si 键，1261 cm 处出现—Si—CH 3 键的
–1
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度为 1.73 dL/g，结合 FTIR 和 HNMR 谱图分析认定 伸缩振动特征吸收峰，1430 cm 处吸收峰为苯环伸
–1
合成了硅氧烷低聚物。 缩振动，1596 cm 处的—Si—CH==CH 2 中 C==C 键
–1
2.2 染色棉织物表面形貌分析 –1
的伸缩振动吸收峰消失，在 1640 cm 处出现了染料
图 3 为染色前后棉织物的 SEM 图。 中的 C==O 键的伸缩振动吸收峰，结合光固化泡沫

染色棉织物的 SEM 图，可知硅氧烷低聚物和染料被
成功地引入到棉织物纤维上，且硅氧烷低聚物经紫
外光照射后双键打开在棉织物纤维上聚合交联成
膜，完成了棉织物染色。
2.4 染色性能分析
2.4.1 硅氧烷低聚物用量对泡沫及染色性能的影响
设定聚合型黄色蒽醌染料质量浓度为 30 g/L、
SDS 质量浓度为 2.0 g/L、TPO 质量为染料质量的
5%、质量浓度 1 g/L 的曲拉通 X100、浴比为 1∶2、
棉织物 3 g，紫外光照时间 5 min，探讨硅氧烷低聚

物用量（对染料质量的倍数）对泡沫及染色性能的
a—原棉织物；b—光接枝泡沫染色棉织物；c—未光固化泡沫染 影响，结果见图 5。由图 5 可知，硅氧烷低聚物用
色棉织物；d—光固化泡沫染色棉织物
图 3 染色前后棉织物的 SEM 图 量对发泡比的影响不大，但随着硅氧烷低聚物用量
Fig. 3 SEM images of cotton fabrics before and after dyeing 的增加，泡沫半衰期逐渐减小，这是因为，硅氧烷